以教學胚騰設計的建構主義學習理論

建構主義在教育上再度被西方學界強調，是二十世紀後半葉的事，建構主義被賦予 新的內涵再現江湖有以下主要理由：科技演進、資訊量大增，以及這兩者的交互作用。

因為建構主義者所主張的教學方法，通常是基於科學家對於人腦以及學習的種種現象所 作的研究。建構主義者強調，學習活動的要角是學習者而不是指導者；學習者透過本身 跟所學習的事物間互動，而瞭解這些事物的特徵，才能真正理解。所以在建構主義的理 論裡，不但接受而且鼓勵學習者的自主性與進取心。

研究者(Jonassen, 1997)指出：當學習者愈能擷取較高層次的知識架構時，就愈能領 悟及回憶理解知識的內容，換句話說，當教學者能愈清楚傳遞教學內容的整體架構時，

學習者愈能理解學習的內容。不同的學習內容有不同的知識結構，當知識愈能結構化地 傳遞時，學習者就愈能吸收學習內容所表達的組織與觀念。基本上超本文學習環境中的 知識結構是屬於較鬆散的資料呈現方式，允許學習者可以不需要依照既定的路徑進行瀏 覽學習，自行建構其認知結構。因此，在建構知識的學習過程中，應該強調教學活動的 內容及知識結構脈絡的重要性(Duffy、Lowyck & Jonassen, 1993)。Jonassen(1997)更指 出：結構性(well-structured)與鬆散性(ill-structure)教材，應該有不同的教學設計考量。結 構性知識應採用資訊處理理論(Information process theories)，而鬆散性知識則應採用建構 論(constructivist)與情境認知(situated cognition)的教學設計方案。

建構主義理念的教學方式其實是一個開放的空間。以下本研究針對建構理論所發展 出常用的教學策略:主題式教學策略（Theme based learning）、問題導向教學策略（problem base learning）、主題導向教學策略（project base learning）、鷹架學習（Scaffold learning）

進行教學活動塑模(template)的設計。

5.3.1 主題式導向學習(Theme based learning)

專題導向學習（Project Based Learning）是具體發揮建構主義理念的一種學習方式，

其目的在解決學習者不能活用知識之現象。為解決這項使得教學績效不彰的難題，其主 要的做法是藉由知識或技能的專題，統整不同的學科領域，安排複雜的作業，設計出能 增進學習動機、發展後設認知策略、以及合作學習的情境，使學習者不僅能學到解決問 題的知識、能力，也能學到如何應用知識（Blumenfeld，Soloway，Marx，Krajcik，Guzdial，

&Palincsar，1991）。

專題導向學習呈現建構主義精神的四種要素（Blumenfeld et al.,1991，Blumenfeld，

Krajcik，Marx，& Soloway，1994； Krajcik，Blumenfeld ，Marx，& Soloway，1994）

1.導引問題（Driving question）

由於建構主義強調讓學習者置身於真實問題的情境中學習，就此理念而言，專 題導向學習首先安排一個能引發學習者調查、組織概念的導引問題。導引問題的設計 必須是：「可行的」、「有價值的」、「情境化的」、「有意義的」，同時情境不可限制太多，

以免限制學習者自行解題的空間。

2.調查活動及專題作品（artifact）的發展

為符合學習者必須建構多重表徵並應用訊息建構主義理念。專題導向學習透過 學習者著手調查，發展專題作品機會，使其體驗蒐集、分析、整合資料、作結論、以 及發表認知歷程。在此過程中，藉由科技知識運用（例如網際網路資源、電子通訊等 工具），以獲取訊息。由於作品實際可見。（例如網頁、網站呈現、錄影帶、報告等），

有助於學生討論批評及修正，更重要的是這種過程反應了真實世界的現象。

3.合作的學習方式

源於建構主義著重學習社群之理念，專題導向學習讓師生之間，透過電腦網路 和社會成員互動，並形成學習社群，藉由合作探索問題的過程，分享訊息，數據，資 源及觀念。

4.使用科技作為認知工具

專題導向學習主張用科技提供生動的表徵，不僅能增進學習者興趣，同時也能輔助其 操弄、建構並修正表徵或是獲取訊息。如電子通訊email、超媒體 Hypermedia、及多 媒體之應用，將科技教室轉換為學習者主動建構知識的環境，這樣建構的學習環境，

正是以科技支援建構主義的精神及理想。

透過學習理論的分析本研究將主題式教學理論(theme based learning)的本體論子概 念(Ontology of theme based learning)，依據主題式教學策略(Theme based learning)的概念 發展，透過本體論的方法可以透過文獻分析出，其概念為由建構主義學習理論發展出的 教學策略，而教學方法主要為透過情境學習及討論學習、學生組成線上社群進行探索學 習利用藉由科技知識運用（例如網際網路資源、電子通訊等工具），以獲取訊息，然後 教師提供教學內容學習以及教師提供實例讓學生進行學習以及教師針對學生必要學習

的內容進行機械式的反覆練習，課程進行中透過教師以及學生互相討論所發展而成的教 學活動，由分析可知其基本教學實踐基模為教學單元、課程內容閱讀、討論、探索及學 生呈現作品進行同儕評量，透過本體論的方法可以建構主題式教學策略(Theme based Learning)本體論(如下圖 5.7):

presention discussion Quiz Problem simulation discovery

Pedagogical Knowledge

ontology

construction

AKO

Theme-base-learning

APO APO APO

APoAPO APO

AKO

Pedagogical theories

Instructional design strategy

Pedagogical pattern define

AKO: a kind of APO: a part of

: concept

圖 5.7 主題式教學策略本體論(Ontology of Theme based Learning)

主題式教學策略(Theme based Learning)的步驟：

所謂主題（theme or topic），是只學習者所要學習課程內容的一個單元或一個部份。

通常主題和學科的知識內容有關，用來說明學習者將要學習的事實、概念、原理及 如何運用這些訊息和解決問題。

1、「主題」的發現與形成：由生活上、自身、社會上的現象之觀察，引發出 各向度的問題（但均聚焦於此主題)，(如圖 5.8 之 Step1)

2、讓學生參與討論，發表自己的經驗和想法，也聽別人的經驗，覺察有很多 可改進的技術，或值得探討的問題。讓學生察覺為了瞭解主題或把事情做 得更好，需要進行進一步的探究。並引導學生解構主題，將主題分成許多

「子問題」去探究。老師協助學生解找到問題。(如圖 5.8 之 Step1)

3、可以同時分組平行進行不同問題 的探討，也可以全體同時（分組進行）探 討同一個問題，或兩者夾雜地使用。教師協助學生提出策略、規劃工程。同 時協助學生獲取資料、整理分析。(如圖 5.8 之 Step2)

4、例子（example）的選取或準備－教師要知道一些「好例子」的特徵，例如 概念教學所用的例子要包括概念的各項「重要特徵」，如果是「類推」的教 學，則所用的例子應包括某一種「關係」。(如圖 5.8 之 Step 3)

5、最後讓學生展示並分享專題成果並進行學生間互相評量。(如圖 5.8 之 Step 4)

透過上述分析後瞭解建構主義學習理論的主題式教學策略加入了注重有意義的學 習，教師角色在此學習策略中協助確定問題、協助學生探索資料並整理資料的功能，學 生扮演知識的探索者及激發學生的好奇心，將本研究所定義的教學胚騰(pattern)套入主 題式教學策略後發展教學活動塑模如下(如圖 5.8):

Finding Nemo

P ^{A(pt) A(,Dv)} Q2 S

T T

Start

圖 5.8 主題式教學策略塑模(Pedagogical activity template of Theme based Learning)

範例 5.3 主題式教學策略(Theme based learning)：海底總動員(Finding Nemo-認識黃金海 岸)

圖 5.9 主題式教學策略(Theme based learning)：海底總動員

課程描述如下：主題式教學策略(Theme based learning))策略主要利用教師協助學生坦所 未知的知識進行意義的學習，教師角色在此學習策略中扮演協助學生整理資料解答學生 疑惑、示範教材的功能，學生扮演知識的探索者及分享者，在本研究所提出的OOLA 模 型中的線上學習系統可以透過教師事先和學生討論後確定學習單元的主題，以海底總動 員為例，課程中教師協助學生確認主題 P，教師依單元主題給予課程學習的向度 LO，

供學生進行線上學習，在學習過程中學生對需要教師更詳細的說明於是線上課程討論(A:

討論區)，透過討論後學生需要有工具找到黃金海岸(A:電子地圖)，最後鬥過師生互動問 答(Q)，讓學生探索學習未知的知識(A:Discovery)，課程最後再進行學生呈現解救 Nemo 的方法(LO)，最後達到課程目標後學生了解黃金海岸正確位置以及如何透過電子替圖找 到正確的地理位置(S)。

5.3.2 問題導向式學習策略（Problem-Based Learning）

問題解決可說是人類生活中的重要歷程，許多學者認為人類在面對問題及解決問題 是屬於一種複雜的心智過程，許多的專家及學者都嘗試將問題解決的過程具體化，因而 形成所謂的「問題解決模式」或「問題解決步驟」（Jackie，1999；Ellen，1999；張玉 成，民 82），步驟一般可以歸類為以下項目：遭遇問題、界定問題、蒐集資料、提出 假設及驗證假設。而本研究所採用的「問題」是符合問題導向式學習（Problem-Based Learning，簡稱 PBL）的非結構化問題（Ill-Structured Problem），這些問題的解決步驟 則與一般問題有所不同，Jonassen (1997)認為非結構化問題的解決過程應包含下列要點：

1.連接問題的關鍵，並了解題意中所做的約束。2.確認及澄清可供使用的意見及主 張。3.提出可能的問題解決方式。4.透過可以被理解的個人信念來建構爭論，以評定解 決方式之可行性。5.監控問題的關鍵及解決方法的選擇。6.履行及監控答案。7.修正答案 使其更為可行。而本研究所採用的問題解決步驟包含：要求學生找出已知概念、未知概 念及可能的解決方法，這樣的步驟是符合認知結構中的同化與調適概念，因此這樣的方 式將更有助於學生的學習。也可以透過這樣的教學歷程增進學生後設認知的能力。

1998 年後網際網路的發展更是提供了一項利器有助於學習，這樣的技術幫助我們打 破時空的隔閡，也使得多元的資訊獲得更為容易，Jonassen（1997）認為電腦及網路已 成為促進學生學習的認知及後設認知工具，而蔡今中（2002）更認為網路應被當作為超 越認知與後設認知的工具，網路上提供豐富的資訊以利學習者有更多的機會學習，而在 網路上學習者也必須判斷訊息正確與否，同時根據判斷重新建構自己的經驗。因此網路

1998 年後網際網路的發展更是提供了一項利器有助於學習，這樣的技術幫助我們打 破時空的隔閡，也使得多元的資訊獲得更為容易，Jonassen（1997）認為電腦及網路已 成為促進學生學習的認知及後設認知工具，而蔡今中（2002）更認為網路應被當作為超 越認知與後設認知的工具，網路上提供豐富的資訊以利學習者有更多的機會學習，而在 網路上學習者也必須判斷訊息正確與否，同時根據判斷重新建構自己的經驗。因此網路